局域网
局域网:由特定类型的传输媒体(如电缆、光缆和无线媒体)和网络适配器(如网卡)互联在一起的计算机,并受网络操作系统监控的网络系统。
局域网的网络拓朴结构广泛采用的主要有总线型和环型。
LAN常用的媒体主要有同轴电缆、双绞线和光缆,以及在无线LAN情况下使用的辐射媒体。
同轴电缆由内部导体、环绕绝缘层、绝缘层外的金属屏蔽网和最外层的护套组成。
双绞线是由相互按一定扭矩绞合在一起的类似于电话线的传输媒体,每根线加绝缘层并加有色标来表记。
光纤由单根玻璃光纤、紧靠纤心的包层以及塑料保护涂层组成。光纤两端必须配有光发射机和光接收机,实现光电转换的是光电二极管或光电三极管。根据光在光纤中的传播方式,光纤有两种类型:多模光纤和单模光纤。
无线局域网指以无线媒体作传输媒介的计算机局域网。
计算机无线电通信只要求在两台计算机之间能传输数据即可,而计算机无线通信则要求能资源共享。
电力线通信简称PLC技术,是利用公共电力网实现数据传输的技术,硬件设备是专门调制解调器。
PLC的调制解调器主要由接口、调制解调和耦合三部分组成,接口部分指电力线调制解调器同用户之间的双向数据传输的接口。
网络拓朴结构是指用传输媒体互联各种设备的物理布局。
点对点连接:将所有设备直接相连在一起,双称全互联网络。
IEEE802.3标准定义了一个使用载波监听/冲突检测(CSMA/CD)协议的局域网规范。它的工作过程大致为:当局域网上的一个工作站想要发送数据时,它首先监听公用传输总线,如果总线忙,此工作站等待总线空闲;否则它立即传输数据。如果有两个或两个以上的工作站同时发送数据,将会引起冲突,工作站检测到冲突后,等待一个随机的时间段,再重复以上过程。
IEEE802.4(令牌总线)可以保证能有较强的鲁棒性(ROBUSTNESS,即系统拆卸破坏的能力)和在最差的可能情况下相对较好的网络性能。在拓朴结构上,令牌总线是一个线形或树形结构,各工作台在总线的不同点接入网络,每个工作站知道应该从哪一个工作站接受令牌并知道应该把信息转交给哪一个工作站,在网络启动时,标号最高的工作站得到传输数据所需要的令牌,在它传输完数据后将令牌转交给下一个工作站,令牌以一定的顺序在各个工作站之间传递。
IEEE802.5(令牌环网)网络的物理结构具有环的形状,环上有多个站逐个与环相连,相邻站之间是一种点对点的链路,工作站以串行方式相连,形成一个封闭的环路结构,数据顺序通过每一个工作站,直到到达数据的原发者才停止。
组成令牌环网的主要部件包括:网卡、多站访问单元(MAU)、传输媒体、连接附件。
令牌环网的操作原理:当环上的一个工作站希望发送帧时,必须首先等待令牌,所谓令牌是一种特殊的比特,专门仲裁由哪个工作站来访问网环。一亘收到令牌,工作站便可启动发送帧,帧中包括接收站的地址,以标识哪一站应接收此帧,帧在环上传送时,不管帧是否针对自己工作站的,所有工作站都进行转发,直到再回到帧的始发站,并由该始发站撤消该帧。帧的意图接收者除转发帧外,应针对自身站的帧维持一个副本,并通过在帧的尾部设置“响应比特”来指示已收到此副本。
工作站在发完一帧后,应释放令牌,以便出让给别的站使用,可以通过常规释放和早期释放来释放帧。
网桥也称桥接器,是连接两个局域网的存储转发设备,用它可以完成具有相同或相似体系结构网络系统的连接。一般情况下,被连接的网络系统都具有相同的逻辑链路控制规程(LLC),但媒体访问控制协议(MAC)可以不同。
网桥是数据链路层的连接设备,准确地说它工作在MAC子层上,网桥在两个局域网的数据链路层间接帧传送信息。
网桥是为各种局域网存储转发数据而设计的,它对末端用户节点是透明的,末端节点在其报文通过网桥时,并不知道网桥的存在。
一个FDDI网桥应该包括下列基本功能:
1. 源地址跟踪,网桥具有一定的路径选择功能,它在任何时候收到一个帧以后,都要确定其正确的传输路径,将帧送到相应的目的站点。网桥将帧中的源地址记录到它的转发数据库(或者地址查找表中),该转发库就存放在网桥的内存中,其中包括网桥所能见到的所有连接站点的地址。
2. 帧的转发和过滤,在相互连接的两个局域网之间,网桥起到了转发帧的作用,它允许每个LAN上的站点与其他站点通信,看起来就像是在一个扩展网络上一样。
为了有效地转发数据帧,网桥提供了存储和转发功能,它自动存储接收进来的帧,通过地址查询表完成寻址,然后把它转发到源地址另一边的目的站点上,而源地址同一边的帧就被从存储区删除。
3. 协议转换。
4. 分帧和全组。
5. 网桥的管理功能。
集线器是中继器的一种形式,区别在于集线器能够提供多端口服务,也称为多口中继器。
网卡是连接在计算机扩展槽中连接计算机与网络的常用设备,是OSI模型中第二层数据链路层的设备,是LAN的接入设备,在单机与网络间架起桥梁。它主要完成以下功能:
1. 读入由其他网络设备传输过来的数据包,经过拆包,将它变成客户机或服务机能识别的数据,通过主板上的总线将数据传输到所需设备中。
2. 将PC设备发送的数据打包后送至其他网络设备中。
网卡通常有以下三种类型:
1. RJ-45端口,为双绞线接口;
2. BNC端口,为细同轴电缆接口;
3. AUI端口,为粗同轴电缆接口。